094 – Pierre branlante

Inversion du sens de rotation  

Introduction à: 

Moment cinétique, conservation du moment cinétique, couple de rotation 

Matériel:  

Pierre celtique branlante en verre, disponible comme produit fini dans le commerce  

Instructions:  

• Pose la pierre branlante sur une surface plane et fais-la tourner rapidement.   
• Recommence l’expérience, cette fois dans l’autre sens de rotation.  

Observation:  

• En tournant dans un sens, le corps en verre conserve son sens de rotation.   
• En tournant dans l’autre sens, la rotation ralentit et s’arrête.   
• Un fort vacillement se produit alors.   
• Ensuite, il y a même une rotation dans le sens inverse!    

Explication: 

• Lors du déhanchement, une force est transmise au support. En réaction, la pierre branlante subit un couple de rotation qui modifie son moment cinétique. La conservation du moment angulaire n’est valable que pour un objet sur lequel aucune force n’est appliquée. 
• L’énergie totale reste constamment la même : l’énergie de rotation initiale se transforme en énergie cinétique et potentielle lors du vacillement, puis à nouveau en énergie de rotation.